(5.4)-5.2 計算機控制系統(tǒng)的分類

操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)DPS(也稱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))（DataProcessingSystem，DPS）；直接數(shù)字控制系統(tǒng)DDC（DirectDigitControl，DDC）；計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)SCC(SupervisoryComputerControlSystem,SCC）；分級計算機控制系統(tǒng)DCS(集散控制系統(tǒng))（DistributedControlSystem,DCS）；現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（FieldbusControlSystem,FCS）。根據(jù)控制對象及要求不同，計算機控制系統(tǒng)分為：二、計算機控制系統(tǒng)的分類指計算機的輸出不直接用來控制生產(chǎn)對象，而只是對系統(tǒng)過程參數(shù)進行收集，加工處理，然后輸出數(shù)據(jù)。計算機完成報警、顯示、存儲或打印數(shù)據(jù)的功能。操作人員根據(jù)計算機輸出的結(jié)果進行必要的操作。1.操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)(數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）（DPS)；適用于新算法的設(shè)計，常用于數(shù)據(jù)檢測處理、試驗新的數(shù)學(xué)模型、調(diào)試新的程序。1.操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)(數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）（DPS)；用一臺計算機對被控參數(shù)進行檢測，再根據(jù)設(shè)定值和控制算法進行運算，然后輸出到執(zhí)行機構(gòu)對生產(chǎn)過程進行控制，使被控參數(shù)穩(wěn)定在給定值。2.直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）這種控制系統(tǒng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制的最典型的一種控制系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于熱工、化工、機械、冶金等部門，也用于冰箱、空調(diào)、洗衣機、照相機等各種家電中。2.直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）在計算機監(jiān)督控制（SCC）系統(tǒng)中，是由計算機測量被控參數(shù)，按照描述生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型，計算出最佳給定值送給模擬調(diào)節(jié)器或者直接數(shù)字控制系統(tǒng)DDC計算機，最后由模擬調(diào)節(jié)器或直接數(shù)字控制系統(tǒng)控制生產(chǎn)過程，從而使生產(chǎn)過程處于最優(yōu)工作狀態(tài)。3.計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCC）SCC計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)有兩種不同的結(jié)構(gòu)形式。一種是SCC計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)+模擬調(diào)節(jié)器，另一種是SCC計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)+DDC直接數(shù)字控制系統(tǒng)。SCC計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)中的計算機收集被測參數(shù)及管理命令，然后按照一定的數(shù)學(xué)模型計算后，輸出給定值到模擬調(diào)節(jié)器。模擬調(diào)節(jié)器按給定值和檢測值的偏差進行計算后，輸出控制執(zhí)行機構(gòu)，以達到調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程的目的。1、SCC計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)+模擬調(diào)節(jié)器系統(tǒng)本系統(tǒng)為兩級控制系統(tǒng)，一級為監(jiān)督級SCC，用來計算最佳給定值。一級為直接數(shù)字控制器（DDC），用來把給定值與測量值進行比較，并進行數(shù)字控制計算，然后控制執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)節(jié)。2、SCC計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)+DCC直接數(shù)字控制系統(tǒng)這種控制系統(tǒng)中，多臺微型計算機分別承擔(dān)部分任務(wù)，組成分布式控制系統(tǒng)，如圖所示是一個四級系統(tǒng)，包括裝置控制級、車間管理級、工廠集中控制級和企業(yè)管理級。4.分級計算機控制系統(tǒng)（DCS）這種系統(tǒng)的特點是：用多臺單片機分別執(zhí)行不同的控制功能，用PC機等微型機完成上級控制和管理功能。它具有使用靈活方便、可靠性高、功能強等特點。圖分級計算機控制系統(tǒng)裝置控制級DDC車間監(jiān)督級SCC工廠集中控制級MIS企業(yè)管理級MIS(ManagementInformationSystem,MIS，管理信息系統(tǒng))它對生產(chǎn)過程或單機進行直接控制，如進行PID控制或模糊控制，使所控制的生產(chǎn)過程在最優(yōu)化的狀況下工作。有時，它也完成各種數(shù)據(jù)采集功能。這一級直接與被控對象打交道，它一般采用單片機、PLC等構(gòu)成。裝置控制級（DDC級）：它根據(jù)廠級下達的命令和通過裝置控制級獲得的生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)，進行最優(yōu)化控制，并擔(dān)負整個車間（或系統(tǒng)）內(nèi)各裝置的工作協(xié)調(diào)控制和對裝置控制級進行監(jiān)督。它一般采用PC機等微型計算機構(gòu)成。車間監(jiān)督級（SCC級）：企業(yè)管理級：制定長期發(fā)展規(guī)劃、生產(chǎn)計劃、銷售計劃，發(fā)命令至各工廠，并接受各工廠、各部門發(fā)回的信息，實現(xiàn)全企業(yè)的總調(diào)度。工廠集中控制級和企業(yè)管理級兩級為管理信息系統(tǒng)。工廠集中控制級：

它根據(jù)上級下達的任務(wù)和本廠情況，制定生產(chǎn)計劃、安排本廠工作、進行人員調(diào)配、倉庫管理和工資管理，并及時將SCC級和DDC級的情況向上級反映是分布式控制系統(tǒng)(DCS)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，是一種網(wǎng)絡(luò)集成式全分布計算機控制系統(tǒng)。用了基于開放式、標準化的通信技術(shù)，突破了分布式控制系統(tǒng)DCS采用專用通信網(wǎng)絡(luò)的局限；同時還進一步變革了分布式控制系統(tǒng)中DCS中“集散”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成了全分布式系統(tǒng)架構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場。如基于CAN總線的機器人控制系統(tǒng)、基于LonWorks總線的溫室控制系統(tǒng)等。5.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）電機1電機2伺服控制器1伺服控制器2CAN總線電機9伺服